2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 13.2 化學(xué)與資源開發(fā)利用實效精練（含解析） 新人教版選修3.doc

2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 13.2 化學(xué)與資源開發(fā)利用實效精練（含解析） 新人教版選修31從石油和煤中可以得到多種化工資源，如用來生產(chǎn)苯酚和丙酮的丙烯和苯，其生產(chǎn)流程如下：回答下列問題：(1)石油分餾時可以得到一些丙烯，但遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需要，把石油分餾產(chǎn)品中的重油經(jīng)過_可得到更多丙烯。(2)從煤焦油中分離得到苯的方法為_。(3)生產(chǎn)流程中和的反應(yīng)類型為_、_。(4)寫出反應(yīng)和的化學(xué)方程式_、_。解析：通過裂解可以從重油中得到更多丙烯、乙烯等產(chǎn)品；煤焦油的主要成分為苯及苯的同系物、稠環(huán)芳香烴等。只能用分餾方法分離出苯；反應(yīng)使丙烯中的不飽和鍵變?yōu)轱柡玩I，故屬于加成反應(yīng)，反應(yīng)中使有機(jī)物加氧，屬于典型的氧化反應(yīng)，可以利用元素守恒寫出兩個化學(xué)方程式。答案：(1)裂解(2)分餾(3)加成反應(yīng)氧化反應(yīng)2工業(yè)上的“三酸兩堿”是指硫酸、硝酸、鹽酸、純堿和燒堿，氨氣與這些工業(yè)原料的生產(chǎn)有著密切的關(guān)系。如氨氣是生成硝酸、純堿的原料，其水溶液是硫酸工業(yè)中尾氣的吸收劑。下面是部分生產(chǎn)工藝流程圖或裝置圖。材料一侯氏制純堿工藝流程圖：氣體A的飽和溶液A和食鹽的飽和溶液懸濁液晶體純堿材料二陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖：材料三某化工廠為了綜合利用生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品CaSO4，與相鄰的合成氨廠聯(lián)合設(shè)計了制備(NH4)2SO4的工藝流程：(3)Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH(4)CaSO4CO22NH3H2O=CaCO3(NH4)2SO4該流程中，產(chǎn)生的CO2可循環(huán)使用，得到的產(chǎn)品和副產(chǎn)品都是有用的物質(zhì)，不會造成環(huán)境污染3海洋是化學(xué)資源寶庫，海洋資源的綜合利用具有廣闊的前景?；卮鹣铝袉栴}：(1)蒸餾法是人類最早使用的淡化海水的方法，技術(shù)和工藝比較完備，但常規(guī)蒸餾法也存在較大缺陷，請說明常規(guī)蒸餾法淡化海水的最大缺陷：_。(2)離子交換法也是常用的水處理技術(shù)。聚丙烯酸鈉是一種離子交換樹脂，寫出聚丙烯酸鈉單體的結(jié)構(gòu)簡式_。(3)目前從海水中提取溴的常用流程如下(苦鹵，海水蒸發(fā)結(jié)晶分離出食鹽的母液)：從反應(yīng)后的溶液中分離出單質(zhì)溴的方法是_。(4)海水提鎂過程與石灰窯和鹽酸廠有著緊密的聯(lián)系，試說明海水提鎂與鹽酸廠之間的必然聯(lián)系：_。解析：(1)常規(guī)蒸餾法淡化海水的最大缺陷是需要使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大。(2)聚丙烯酸鈉的單體為丙烯酸鈉，其結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCOONa。(3)由流程可知，從反應(yīng)后的溶液中分離出單質(zhì)溴的方法是蒸餾。(4)海水提鎂過程與石灰窯和鹽酸廠有著緊密的聯(lián)系，鹽酸廠為溶解氫氧化鎂提供鹽酸，而在電解氯化鎂制鎂的過程中，可為鹽酸廠提供氯氣作原料。答案：(1)需要使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大(2)CH2=CHCOONa(3)蒸餾(4)鹽酸廠為溶解氫氧化鎂提供鹽酸，在電解氯化鎂制鎂的過程中，可為鹽酸廠提供氯氣作原料4煤和石油等化石燃料對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展起到了重要的作用，這些燃料合理的綜合利用是當(dāng)前節(jié)能減排的要求。請回答下列問題：(1)石油分餾是石油煉制的重要環(huán)節(jié)，這種操作是在_(填設(shè)備名稱)內(nèi)完成的。工業(yè)上通常用于分餾石油的方法有常壓分餾和_，分餾的目的是_。(2)石油不僅有重要的燃料，還是重要化工原料的來源，如利用石油生產(chǎn)乙烯。為了使石油分餾產(chǎn)物進(jìn)一步生成更多的乙烯、丙烯等短鏈烴而采取_措施。(3)目前石油資源逐漸匱乏，人們把目光聚集到儲量相對豐富的煤上。煤綜合利用的主要方法是_和煤的氣化，煤氣化涉及的化學(xué)方程式有：CO2CO22CO22CO_(寫出第三個化學(xué)方程式)。解析：(1)石油分餾是在分餾塔中完成的，分餾的種類有常壓分餾和減壓分餾。(2)為了獲得化工原料乙烯，往往對石油進(jìn)行裂解，需要較高的溫度(700 1 000 )，這種反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng)。(3)煤的干餾是化學(xué)變化，這是煤的綜合利用；而煤的氣化、液化是近年來煤綜合利用的重要方法。答案：(1)分餾塔減壓分餾獲得沸點(diǎn)范圍不同的各種餾分(2)高溫裂解(3)煤的干餾煤的液化CH2OCOH25海洋是人類巨大的化學(xué)資源寶庫，海洋資源的綜合利用具有極為廣闊的發(fā)展前景。(1)蒸餾法是目前技術(shù)和工藝比較成熟的海水淡化方法，但由于使用大量燃煤，造成能耗多，排污量大。針對上述蒸餾法的缺點(diǎn)，請你提出一條改進(jìn)建議：_。(2)空氣吹出法是目前從海水中提取溴的常用方法，流程如圖所示(苦鹵即海水蒸發(fā)結(jié)晶分離出食鹽后的母液)：反應(yīng)后通入“空氣、水蒸氣”的目的是_。反應(yīng)后先加入四氯化碳，目的是_，從四氯化碳中分離出單質(zhì)溴的方法是_。(3)苦鹵中含有NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4等鹽類物質(zhì)。用簡要的方字說明如何測定苦鹵中MgCl2的含量_。解析：(1)潮汐能、風(fēng)能、太陽能等均為綠色能源，可以代替燃煤，降低污染。(2)反應(yīng)的目的是置換溴，溴被置換出來后溶解在水中，通入熱的空氣、水蒸氣，溫度升高，溴被吹出，吹出后的溴與二氧化硫反應(yīng)，生成Br，反應(yīng)是氯氣現(xiàn)次氧化Br，然后用四氯化碳萃取溴，最后通過蒸餾分離溴。(3)苦鹵中有兩種鎂鹽，即硫酸鎂和氯化鎂。答案：(1)充分利用潮汐能、風(fēng)能、太陽能等海邊富有的潔凈能源(2)使置換出的溴被吹出來使生成的溴溶解在四氯化碳中(或答“萃取溴”)蒸餾(3)先用足量BaCl2溶液沉淀SO，求出SO的總量，即求出MgSO4的量，然后用足量NaOH溶液沉淀Mg2，求出總的Mg2，減去MgSO4中Mg2的量即可得到MgCl2的量。6海水資源的利用具有廣闊前景。海水中主要離子的含量如表所示。成分含量(mgL1)成分含量(mgL1)Cl18 980Ca2400Na10 560HCO142SO2 560Br64Mg21 272(1)電滲析法淡化海水的示意圖如圖所示，其中陰(陽)離子交換膜僅允許陰(陽)離子通過。陽極的主要電極反應(yīng)式是_。在陰極附近產(chǎn)生少量白色沉淀，其成分有_和CaCO3，生成CaCO3的離子方程式是_。淡水的出口為_(填“a”“b”或“c”)。(2)利用海水可以提取溴和鎂，提取過程如下。提取溴的過程中，經(jīng)過兩次BrBr2轉(zhuǎn)化的目的是_，吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。用平衡移動原理解釋通空氣的目的是_。從MgCl2溶液中得到MgCl26H2O晶體的主要操作是_、_、過濾、洗滌、干燥。依據(jù)上述流程，若將10 m3海水中的溴元素轉(zhuǎn)化為工業(yè)溴，至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的體積為_L(忽略Cl2的溶解、忽略Br的損失)。解析：(1)在陽極是陰離子放電。由于海水中Br濃度太小，所以主要是Cl放電。在陰極是H放電，致使溶液中OH濃度增大，所以Mg2轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2；OH還能與HCO反應(yīng)生成CO，CO與Ca2結(jié)合生成CaCO3沉淀。(2)由于得到的是MgCl26H2O，所以需要經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等步驟，而不能直接將溶液蒸干。10 m3海水中Br的質(zhì)量為104 L64 mgL16.4105 mg640 g，根據(jù)Cl22Br=2ClBr2可知一次轉(zhuǎn)化消耗89.6 L Cl2(標(biāo)況下)，兩次需要179.2 L Cl2(標(biāo)況下)。答案：(1)2Cl2e=Cl2Mg(OH)2Ca2OHHCO=CaCO3H2Ob(2)富集溴元素SO2Br22H2O=4H2BrSO通入空氣將Br2蒸氣帶出，使Br2(g)Br2(aq)或Br2H2OHBrHBrO平衡向左移動加熱濃縮冷卻結(jié)晶179.2創(chuàng)新試題教師備選教學(xué)積累資源共享可作為例題31xx山東理綜石油和煤炭加工過程涉及多種技術(shù)和設(shè)備。(1)石油分餾時，在不斷向_(填工業(yè)設(shè)備名稱)內(nèi)投放原料的同時獲得產(chǎn)品，該過程為_操作過程。(2)石油裂化分為熱裂化、_和加氫裂化，裂化的目的是提高_(dá)的產(chǎn)量。(3)煤的洗選是為了降低原煤中灰分和_的含量。煤的流化床燃燒是指空氣從底部吹向煤炭顆粒，并使全部煤炭顆粒_進(jìn)行燃燒的過程。(4)煤的直接液化是煤與適當(dāng)溶劑混合后在高溫和_存在下與_作用生成液體燃料的過程。解析：(2)石油裂化是將長鏈、高沸點(diǎn)的烴斷裂為短鏈、低沸點(diǎn)的烴。其目的是提高輕質(zhì)燃料油(或汽油)的產(chǎn)量。(3)煤的洗選是為了降低原煤中灰分和硫的含量，減少燃燒過程中煙塵、SO2的排放。空氣從底部吹向煤炭顆粒，可以使煤炭顆粒浮動，增大其與空氣的接觸面積，使燃燒更充分。(4)煤的直接液化是指在高溫、催化劑條件下煤與氫氣作用生成甲醇等液態(tài)燃料的過程。答案：(1)分餾塔連續(xù)(2)催化裂化輕質(zhì)燃料油(或汽油)(3)硫(S)浮動(4)催化劑氫氣(H2)